La scienza concettuale è la comprensione delle idee di base che stanno alla base del pensiero scientifico. Queste idee sono costruite su ricerca scientifica e istruzione più avanzate per coinvolgere un pensiero sempre più astratto e complesso. Gli educatori interessati all’alfabetizzazione scientifica spesso pongono l’accento sulla scienza concettuale per fornire agli studenti strumenti che possono utilizzare per tutta la vita, anche se non perseguono carriere nelle scienze. Questo campo è anche un argomento di interesse per filosofi, storici e altri interessati alla natura del pensiero e della ricerca scientifica.
La scienza procedurale, al contrario, introduce le persone a metodi ed esperimenti specifici. Gli studenti devono comprendere i concetti per applicarli alle procedure e non traggono beneficio dalla ricerca e dagli esperimenti se non comprendono le idee sottostanti. Ad esempio, un insegnante potrebbe volere che gli studenti sperimentino la coltivazione di piante in condizioni diverse, un’attività procedurale. Innanzitutto, gli studenti devono comprendere le basi della biologia vegetale e argomenti come la fotosintesi, la scienza concettuale che spiega perché l’esperimento dovrebbe essere eseguito.
Gli istruttori possono introdurre gli studenti alla scienza concettuale in età molto precoce. Gli insegnanti possono dimostrare che molte cose in classe e nel vicinato sono radicate nella scienza e possono fornire informazioni che incoraggiano gli studenti a cercare più conoscenza. Argomenti come il tempo, ad esempio, possono essere discussi in un contesto scientifico per insegnare agli studenti la meteorologia e le ricerche procedurali eseguite dagli scienziati per prevedere ed esplorare le condizioni meteorologiche. Questa conoscenza può essere ampliata man mano che gli studenti esplorano chimica, fisica e argomenti più avanzati.
La comprensione dei concetti è una parte fondamentale dell’apprendimento nelle discipline umanistiche e nelle scienze. Gli studenti con una conoscenza approfondita della scienza concettuale possono imparare ad applicare concetti a nuovi argomenti di interesse e possono essere in grado di pensare in modo più teorico e astratto. Questo può essere fondamentale per il pensiero innovativo in ambienti scolastici, in cui gli studenti devono essere in grado di assemblare elementi costitutivi della conoscenza per avanzare con successo nell’educazione scientifica. L’enfasi sulla scienza concettuale fornisce gli strumenti per farlo.
Alcuni college e università hanno dipartimenti di scienze concettuali che esplorano le origini del pensiero scientifico e la filosofia alla base degli approcci storici e moderni alla scienza. Questi programmi esaminano le idee di base alla base della ricerca scientifica ed esplorano nuovi modi per espanderle. Comprendere la filosofia scientifica può aiutare i ricercatori a capire la direzione che la ricerca potrebbe prendere in futuro. Può anche essere importante per i comitati etici e le revisioni retroattive della ricerca e degli atteggiamenti scientifici, capire come le persone pensavano alla scienza e perché capivano il mondo in quel modo.